一种电力规约转换装置进程间通信优化方法

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1、第38卷第6期华电技术Vol.38No.62016年6月HuadianTechnologyJun.2016—种电力规约转换装置进程间通信优化方法张航1，王振岳1，韩冬1，王爽2，刘婧孜2(1.许继集团有限公司，河南许昌461000;2.华北水利水电大学电力学院，郑州450045)摘要:通过阐述传统电力规约转换方式存在的问题，提出了一种基于嵌人式操作系统的电力规约转换装置进程间通信优化方法,介绍了其消息结构和消息处理逻辑，并分析了优化系统的优越性。该方法解决了嵌人式操作系统在多进程间通信情况下，常规共

2、享内存消息传递机制所存在的无用消息重复传递、消息处理效率不高的问题。关键词:嵌人式;进程;通信；电力规约转换中图分类号:TM769文献标志码：B文章编号=1674-1951(2016)06-0058-02的时间损耗。由于每个进程在访问共享内存时都需〇引言要经历等待、锁定、操作、释放的过程，原本效率较高变电站自动化系统主要由保护系统、状态监测系的共享内存消息机制在多通道通信模式下效率大幅统、“五防”系统、交直流供电系统、智能一次系统等多下降，在突然出现网络风暴时，通信处理延时较长，个子系统组成[1]，

3、随着智能电网的快速建设，接人变甚至会中断。因此，这种技术只适用于少量或单一电站自动化系统的智能子系统越来越多，各子系统普设备规约转换的通信场合。遍采用不同规约、不同网络通信方式的智能装置[2]。2优化进程间通信的方法为了增加不同规约设备间的互操作性和兼容性，通常采用嵌人式计算机来实现规约转换[3]。常规嵌人式首先由管理进程依据测点配置文件创建实时内计算机主要利用管道、先人先出队列（FIFO)、消息队存库，包括参数共享内存和实时数据库共享内存，然列、域间套接字及共享内存等技术手段进行内部数据后管理进程

4、读取系统通道设备配置文件，确定系统的交互与传递[4]，由于共享内存具备简单、灵活、访问的设备运行状态、设备接口数量、设备数量等信息，效率高、数据量不受限制的特点，在嵌人式计算机进采用不同特征值建立特征消息结构体，最后启动若程间通信中得到了广泛应用[5]。干设备通信进程，进人规约转换工作状态。实时内随着接人子系统的增加，需要规约转换的智能设存库读写操作由管理进程负责实现，每个通信进程备数量呈几何式增长，出现大量多对多复杂规约转换都有自己独立的消息处理队列。的应用场景，造成通道进程间消息数量激增，很多本

5、通道进程只对各自的消息队列进行读取操作以进程不需要的信息也被传递，从而引起互斥同步操作获得自身需要处理的信息，并将需要与其他进程交过于频繁，数据交换效率低下，尤其是在20个以上通互的消息写人管理进程消息队列；管理进程从管理道进程互斥访问共享内存的情况下，如何使数据交换消息队列中读取消息进行实时处理，并将结果根据更高效，成为一个亟待解决的课题。消息特征发送到不同的通信消息队列中。消息机制如图1所示。1传统方式存在的问题利用共享内存的消息机制解决嵌人式计算机作为通信管理机时通信接口间相互转换的问题，一般

6、由1个优先进程建立共享内存空间，进行消息通信并管理，其余通道访问、读取和写人共享内存以实现信息传递。为保证信息交互过程的同步性和数据的可靠性，通过信号量实现共享内存的互斥访问，防止共享内存读写失步，造成数据错误。图1消息机制这种方案没有考虑多进程通信在数据同步方面2.1消息结构收稿日期:2016-01-07;修回日期:2016-06-11消息队列共享内存单元由管理进程消息内存空第6期张航,等：一种电力规约转换装置进程间通信优化方法•59•间和通道进程消息内存空间2个独立的部分组成，息处理次数，减少非

7、必要信息写人、读取操作次数。其结构如图2所示。同时在管理进程处理过程中，可以便捷地增加管理管理进程消息内存空间用于存储管理进程需要消息内容，便于进程运行状态监视和控制。处理的消息队列信息，建立独立的索引身份标志号(3)在消息读取过程中，采用一次操作读取多(ID)，内存读、写指针，采用独立的信号量控制个消息的方式，可以减少对消息队列的操作次数，减同步。少各进程在消息处理过程中的排队时间，也可以与通道进程消息内存空间用于交互通信进程的消异步通信方式结合，将高速的中央处理器（CPU)和息队列，所有通信进程

8、采用1个公用的信号量来控低速通信设备有序结合，综合提高设备通信效率。制同步，每个通信进程具有1个独立特征值标志的4结束语消息队列，各消息队列均采用相同的消息结构体，所述消息结构体包括3个部分:读寄存器序号，写寄存本文提出的基于嵌人式操作系统的电力规约转器序号，消息队列空间。换装置进程间通信优化的方法，能够建立更加有效通信进程的消息传递机制，降低消息传递过程中出现的消息管理进程进程1进程2进程P重复问题，提高消息处理效率，提高设备整体性能，写寄存器序号写寄存器序号1写寄